[发明专利]类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器及加工方法

权利要求书

1.一种类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器，其特征在于，包括基底(1)，压电层(2)以及位于压电层(2)上表面的输入电极(3)、输出电极(4)、类细胞拓扑结构的人造声子晶格板(5)和外接地电极(6)；

所述输入电极(3)和输出电极(4)交叉排列放置在压电层(2)上表面的中心处；

所述的类细胞拓扑结构的人造声子晶格板(5)由圆柱体阵列构成，并集成在输入电极(3)和输出电极(4)的两侧；

所述地电极(6)围绕输入电极(3)，输出电极(4)和类细胞拓扑结构的人造声子晶格板(5)的外围设置。

2.根据权利要求1所述的类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器，其特征在于，所述输入电极(3)和输出电极(4)通过交叉排列构成叉指电极，用于实现压电层(2)机电转换过程中的电信号输入和输出。

3.根据权利要求1所述的类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器，其特征在于，所述人造声子晶格板(5)设置于输入电极(3)和输出电极(4)的两侧，用于反射从输入电极(3)和输出电极(4)处逸散出来的声波。

4.根据权利要求1所述的类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器，其特征在于，所述基底(1)的材质为100高阻硅，其厚度为500μm；

所述压电层(2)的材质为铌酸锂，其厚度为0.5μm；

所述输入电极(3)，输出电极(4)和地电极(6)的材质均为金属钼，其厚度为0.3μm；

所述类细胞拓扑结构的人造声子晶格板(5)由压电层(2)和伪电极组成，其材质为分别为铌酸锂和金属钨，并且由两组人造声子晶格阵列构成，每组阵列包含3×5个圆柱体人造声子晶格单元，每个人造声子晶格单元的尺寸为1×1μm，金属半径为0.42μm，压电层高度为0.5μm，伪电极高度为1.1μm。

5.一种基于权利要求1-4所述的类细胞拓扑结构的声子晶格板微机电谐振器加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：选取100晶向硅晶圆，设置厚度为500±5μm的背衬底硅，得到硅衬底，之后进行表面处理；

S2：在整个衬底上沉积生长铌酸锂压电薄膜；

S3：在铌酸锂压电薄膜表层通过溅射沉积的方法形成金属电极薄膜，并通过光刻得到电极、金属走线和电极盘；

S4：沉积二氧化硅硬掩模，作为沟槽刻蚀时的保护层；

S5：在二氧化硅硬掩模上进行光刻刻蚀，得到淀积钨金属的通孔；

S6：在掩膜表面淀积钨金属，之后反刻得到钨金属圆柱体；

S7：释放保护层并去除表面氧化硅层，得到具有类细胞拓扑结构的人造声子晶格板的微机电谐振器。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过刻蚀形成输入电极，输出电极和地电极的走线。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S4中，沉积二氧化硅硬掩模用于保护位于顶端的输入电极、输出电极和地电极。